JP2004028982A - 分光学的研究のためのプロセスウィンドウユニットおよび光学的プロセスウィンドウ系 - Google Patents
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Abstract
【課題】一面で容器または管路上に気密に嵌合することができ、他面、清浄化および監視の目的のために迅速に取り付けおよび取り外しをすることができる改善されたプロセスウィンドウユニットを開発する。
【解決手段】ウィンドウ２を保持するためのウィンドウフレーム１１と、コア内に放射通路を備えたねじシリンダ１２と、ウィンドウフレーム中にねじシリンダをねじ込むための雄ねじ７とから構成され、その際、ウィンドウフレームが相補的雌ねじならびにウィンドウとねじシリンダとの間の弾性シール３を備えている、管路または容器中のプロセス混合物を分光学的に研究するためのプロセスウィンドウユニット１の場合に、ウィンドウがねじシリンダから離れるにつれて円錐形に先細になるようにテーパーを備えている。
【選択図】図１
【解決手段】ウィンドウ２を保持するためのウィンドウフレーム１１と、コア内に放射通路を備えたねじシリンダ１２と、ウィンドウフレーム中にねじシリンダをねじ込むための雄ねじ７とから構成され、その際、ウィンドウフレームが相補的雌ねじならびにウィンドウとねじシリンダとの間の弾性シール３を備えている、管路または容器中のプロセス混合物を分光学的に研究するためのプロセスウィンドウユニット１の場合に、ウィンドウがねじシリンダから離れるにつれて円錐形に先細になるようにテーパーを備えている。
【選択図】図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流れを生じる管路または装置を分光学的に研究するための交換しうる気密なプロセスウィンドウユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第４４１４９７５号明細書Ａ１には、プロセス混合物を分光分析するための装置が記載されており、この場合この装置の主要構成成分は、プロセス空間内に浸漬されている測定結晶であり、この測定結晶は、測定放射線の入出力のために、２個の円錐形に異形成形されたプロセスウィンドウの下方に配置されている。この場合、ウィンドウは、円錐形の直径が高圧下での操作の際に測定結晶の破壊後に反応器の内部でプロセス混合物のために自己シール障壁を得る程度に、円錐形の直径が装置の内部側面に向かって拡大するように配置されている。また、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４４１４９７５号明細書Ａ１に記載されたプロセスウィンドウのための接着剤の使用も提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第４４１４９７５号明細書Ａ１
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、一面で容器または管路上に気密に嵌合することができ、他面、清浄化および監視の目的のために迅速に取り付けおよび取り外しをすることができる改善されたプロセスウィンドウユニットを開発することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的は、本発明によれば、ウィンドウを保持するためのウィンドウフレームと、コア内に放射通路を備えたねじシリンダと、ウィンドウフレーム中にねじシリンダをねじ込むための雄ねじとから構成され、その際、ウィンドウフレームが相補的雌ねじならびにウィンドウとねじシリンダとの間の弾性シールを備えているプロセスウィンドウユニットによって達成され、この場合ウィンドウは、ねじシリンダと反対のプロセス側で円錐形に異形成形されたテーパーを備えるように設計されている。即ち、ウィンドウは、ねじシリンダから離れるにつれて円錐形に先細になるテーパーを備えている。
【０００６】
１つの好ましい実施態様において、プロセスウィンドウユニットは、ねじシリンダとウィンドウフレームとの間にねじシリンダのねじの上方で付加的なシールを備えている。
【０００７】
容器または管路に対するプロセスウィンドウユニットの固定は、締付リング付きコネクションねじにより特に有利に実施され、この場合この締付リング付きコネクションねじは、殊に取り外し可能であるように管路または容器に固定されている。締付リング付きコネクションねじの締付リングは、下向きに円錐形で先細になるように設計されており、この締付リングは、内面がねじシリンダの外面上での強力な固定に耐えるように、ねじ結合で継ナットによりねじ結合のシール座中に圧入されている。プロセスウィンドウユニットは、締付リング付きコネクションねじにおけるインサートとして、継ナットの取り外しおよびプロセスウィンドウユニットの使用中止によって管路またはプロセス容器から簡単に取り外すことができる。
【０００８】
締付リング付きコネクションねじに対する１つの選択肢として、第２の雄ねじは、ねじシリンダの外径に嵌合させることができ、このねじシリンダを用いてプロセスウィンドウユニットは、相補的雌ねじを有する管路壁中の開口に直接ねじ込むことができる。この場合には、ねじシリンダと管路壁中の開口との間の結合をシールするために、さらにリングシールがねじシリンダ中の第２の雄ねじの下方に備えられており、即ち、リングシールが第２の雄ねじに先立って開口に入るねじシリンダ上に配置されている。
【０００９】
プロセスウィンドウユニットは、例えば流れを生じる任意の管路または反応容器上でのインライン測定を可能にする。場合によっては、プロセスウィンドウユニットは、分離可能な管路フランジ上に嵌合されていてもよい。好ましくは、殊に分光放射線測定のために、本発明による２個のプロセスウィンドウユニットが互いに対向して管路または容器中に嵌合されている配置が選択される。
【００１０】
シールは、使用されるべきそれぞれのプロセスの要件に応じて公知の物質から形成されうる。このような物質は、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、カルレツ（Ｋａｌｒｅｚ（登録商標））（ペルフルオロエラストマー）、ビトン（Ｖｉｔｏｎ（登録商標））（弗化ビニリデンヘキサフルオロプロピレンコポリマー）を含むかまたは極度に高い温度および極度に高い圧力下で、ヘリコフレックス（Ｈｅｌｉｃｏｆｌｅｘ）リングは、使用されうる。締付リング付きコネクションねじには、標準化された内径を有する商業的に入手可能なコネクションねじを使用することができ、このコネクションねじに対してねじシリンダは、場合によっては外径の点で適合している。
【００１１】
製品と接触する、プロセスウィンドウの機械的部分には、通常の材料、例えばステンレス鋼、或いはタンタル、ハステロイ（Ｈａｓｔｅｌｌｏｙ（登録商標））ニッケルをベースとする合金または同様にポリビニルジフルオリド（ＰＶＤＦ）が適合しうる。光学的部分、即ちウィンドウは、通常の光学的材料のサファイア、ガラス、石英ガラス、透明プラスチック等から形成されうる。
【００１２】
本発明を実施例により図に関連して下記に詳細に説明する。
【００１３】
【実施例】
例
図１は、上部分において、円錐形のウィンドウ２を備えたプロセスウィンドウユニット１の断面を示し、この円錐形のウィンドウは、ウィンドウフレーム１１中に嵌め込まれている。ウィンドウ２は、１：１０の標準の傾斜を有する標準の輪郭を有している。ウィンドウ２は、ねじシリンダ１２によりウィンドウフレーム中に堅固に保持されており、このねじシリンダの雄ねじ１４は、ウィンドウフレーム１１の雌ねじ中に係合されている。弾性シール材料のリングシール３は、ウィンドウ２の応力のない固定を保証する。この構成は、シール３を通してウィンドウ２上への均一な圧力伝達を可能にする。ウィンドウ２の円錐形の輪郭は、全面に亘って負荷に耐える。従って、他のウィンドウの設計において普通に存在しかつ例えば古典的な測定により溶液の残分に摂動を起こさせる環状間隙は、存在しない。
【００１４】
プロセスウィンドウユニット１は、締付リング付きコネクションねじ５（図２の上部参照）中に嵌合されており、締付リング付きコネクションねじ５の継ナット１６により固定されている。締付リング付きコネクションねじ５の下部は、管路のフランジ片１０中にねじ込まれており、シール環１７によりプロセス空間１５に対して封止されている。
【００１５】
図１の上部は、締付リング付きコネクションねじ５に対する１つの選択肢を示す。この場合、ねじシリンダ１２は、上端で雄ねじ７を有し、ならびにさらにリング溝中にシール環６および８を有している。このように形成されたプロセスウィンドウユニットは、管状フランジ１０の雌ねじ中にねじ込まれている。この設計により、２個の対向した光学的ウィンドウ２は、任意に望ましいように相互に分離させて取り付けられていてよく、この場合には、再現可能な光学的層厚９が得られる。図３による選択的なプロセスウィンドウユニットには、雄ねじ１４上に位置した付加的なシール環１８が存在する。
【００１６】
このようなプロセスウィンドウ装置を用いた場合には、流れを生じる管路上でのインライン測定は、簡易化されている。図２に示されたフランジ片１０は、例えばプロセス管路またはプロセス分岐管路中に形成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】締付リング付きコネクションねじから分離された、本発明によるプロセスウィンドウユニットを示す断面図。
【図２】２個の対向して配置されたプロセスウィンドウユニットを備えた管路を示す断面図、この場合このプロセスウィンドウユニットの上部は、締付リング付きコネクションねじ５により固定されており、このプロセスウィンドウユニットの下部は、管路のフランジ片１０中に直接に装着されるコネクションねじにより固定されている。
【図３】付加的なシールリングを備えた、図１と同様のプロセスウィンドウユニットを示す断面図。
【符号の説明】
１ プロセスウィンドウユニット、 ２ 円錐形のウィンドウ、 ４ 管状間隙、 ５ 締付リング付きコネクションねじ、 ６ シール環、 ７ 雄ねじ、８ シール環、 ９ 光学的層厚、 １０ フランジ片、 １１ ウィンドウフレーム、 １２ ねじシリンダ、 １４ 雄ねじ、 １５ プロセス空間、 １６ 継ナット、 １７ シール環、 １８ シール環
【発明の属する技術分野】
本発明は、流れを生じる管路または装置を分光学的に研究するための交換しうる気密なプロセスウィンドウユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第４４１４９７５号明細書Ａ１には、プロセス混合物を分光分析するための装置が記載されており、この場合この装置の主要構成成分は、プロセス空間内に浸漬されている測定結晶であり、この測定結晶は、測定放射線の入出力のために、２個の円錐形に異形成形されたプロセスウィンドウの下方に配置されている。この場合、ウィンドウは、円錐形の直径が高圧下での操作の際に測定結晶の破壊後に反応器の内部でプロセス混合物のために自己シール障壁を得る程度に、円錐形の直径が装置の内部側面に向かって拡大するように配置されている。また、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４４１４９７５号明細書Ａ１に記載されたプロセスウィンドウのための接着剤の使用も提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第４４１４９７５号明細書Ａ１
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、一面で容器または管路上に気密に嵌合することができ、他面、清浄化および監視の目的のために迅速に取り付けおよび取り外しをすることができる改善されたプロセスウィンドウユニットを開発することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的は、本発明によれば、ウィンドウを保持するためのウィンドウフレームと、コア内に放射通路を備えたねじシリンダと、ウィンドウフレーム中にねじシリンダをねじ込むための雄ねじとから構成され、その際、ウィンドウフレームが相補的雌ねじならびにウィンドウとねじシリンダとの間の弾性シールを備えているプロセスウィンドウユニットによって達成され、この場合ウィンドウは、ねじシリンダと反対のプロセス側で円錐形に異形成形されたテーパーを備えるように設計されている。即ち、ウィンドウは、ねじシリンダから離れるにつれて円錐形に先細になるテーパーを備えている。
【０００６】
１つの好ましい実施態様において、プロセスウィンドウユニットは、ねじシリンダとウィンドウフレームとの間にねじシリンダのねじの上方で付加的なシールを備えている。
【０００７】
容器または管路に対するプロセスウィンドウユニットの固定は、締付リング付きコネクションねじにより特に有利に実施され、この場合この締付リング付きコネクションねじは、殊に取り外し可能であるように管路または容器に固定されている。締付リング付きコネクションねじの締付リングは、下向きに円錐形で先細になるように設計されており、この締付リングは、内面がねじシリンダの外面上での強力な固定に耐えるように、ねじ結合で継ナットによりねじ結合のシール座中に圧入されている。プロセスウィンドウユニットは、締付リング付きコネクションねじにおけるインサートとして、継ナットの取り外しおよびプロセスウィンドウユニットの使用中止によって管路またはプロセス容器から簡単に取り外すことができる。
【０００８】
締付リング付きコネクションねじに対する１つの選択肢として、第２の雄ねじは、ねじシリンダの外径に嵌合させることができ、このねじシリンダを用いてプロセスウィンドウユニットは、相補的雌ねじを有する管路壁中の開口に直接ねじ込むことができる。この場合には、ねじシリンダと管路壁中の開口との間の結合をシールするために、さらにリングシールがねじシリンダ中の第２の雄ねじの下方に備えられており、即ち、リングシールが第２の雄ねじに先立って開口に入るねじシリンダ上に配置されている。
【０００９】
プロセスウィンドウユニットは、例えば流れを生じる任意の管路または反応容器上でのインライン測定を可能にする。場合によっては、プロセスウィンドウユニットは、分離可能な管路フランジ上に嵌合されていてもよい。好ましくは、殊に分光放射線測定のために、本発明による２個のプロセスウィンドウユニットが互いに対向して管路または容器中に嵌合されている配置が選択される。
【００１０】
シールは、使用されるべきそれぞれのプロセスの要件に応じて公知の物質から形成されうる。このような物質は、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、カルレツ（Ｋａｌｒｅｚ（登録商標））（ペルフルオロエラストマー）、ビトン（Ｖｉｔｏｎ（登録商標））（弗化ビニリデンヘキサフルオロプロピレンコポリマー）を含むかまたは極度に高い温度および極度に高い圧力下で、ヘリコフレックス（Ｈｅｌｉｃｏｆｌｅｘ）リングは、使用されうる。締付リング付きコネクションねじには、標準化された内径を有する商業的に入手可能なコネクションねじを使用することができ、このコネクションねじに対してねじシリンダは、場合によっては外径の点で適合している。
【００１１】
製品と接触する、プロセスウィンドウの機械的部分には、通常の材料、例えばステンレス鋼、或いはタンタル、ハステロイ（Ｈａｓｔｅｌｌｏｙ（登録商標））ニッケルをベースとする合金または同様にポリビニルジフルオリド（ＰＶＤＦ）が適合しうる。光学的部分、即ちウィンドウは、通常の光学的材料のサファイア、ガラス、石英ガラス、透明プラスチック等から形成されうる。
【００１２】
本発明を実施例により図に関連して下記に詳細に説明する。
【００１３】
【実施例】
例
図１は、上部分において、円錐形のウィンドウ２を備えたプロセスウィンドウユニット１の断面を示し、この円錐形のウィンドウは、ウィンドウフレーム１１中に嵌め込まれている。ウィンドウ２は、１：１０の標準の傾斜を有する標準の輪郭を有している。ウィンドウ２は、ねじシリンダ１２によりウィンドウフレーム中に堅固に保持されており、このねじシリンダの雄ねじ１４は、ウィンドウフレーム１１の雌ねじ中に係合されている。弾性シール材料のリングシール３は、ウィンドウ２の応力のない固定を保証する。この構成は、シール３を通してウィンドウ２上への均一な圧力伝達を可能にする。ウィンドウ２の円錐形の輪郭は、全面に亘って負荷に耐える。従って、他のウィンドウの設計において普通に存在しかつ例えば古典的な測定により溶液の残分に摂動を起こさせる環状間隙は、存在しない。
【００１４】
プロセスウィンドウユニット１は、締付リング付きコネクションねじ５（図２の上部参照）中に嵌合されており、締付リング付きコネクションねじ５の継ナット１６により固定されている。締付リング付きコネクションねじ５の下部は、管路のフランジ片１０中にねじ込まれており、シール環１７によりプロセス空間１５に対して封止されている。
【００１５】
図１の上部は、締付リング付きコネクションねじ５に対する１つの選択肢を示す。この場合、ねじシリンダ１２は、上端で雄ねじ７を有し、ならびにさらにリング溝中にシール環６および８を有している。このように形成されたプロセスウィンドウユニットは、管状フランジ１０の雌ねじ中にねじ込まれている。この設計により、２個の対向した光学的ウィンドウ２は、任意に望ましいように相互に分離させて取り付けられていてよく、この場合には、再現可能な光学的層厚９が得られる。図３による選択的なプロセスウィンドウユニットには、雄ねじ１４上に位置した付加的なシール環１８が存在する。
【００１６】
このようなプロセスウィンドウ装置を用いた場合には、流れを生じる管路上でのインライン測定は、簡易化されている。図２に示されたフランジ片１０は、例えばプロセス管路またはプロセス分岐管路中に形成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】締付リング付きコネクションねじから分離された、本発明によるプロセスウィンドウユニットを示す断面図。
【図２】２個の対向して配置されたプロセスウィンドウユニットを備えた管路を示す断面図、この場合このプロセスウィンドウユニットの上部は、締付リング付きコネクションねじ５により固定されており、このプロセスウィンドウユニットの下部は、管路のフランジ片１０中に直接に装着されるコネクションねじにより固定されている。
【図３】付加的なシールリングを備えた、図１と同様のプロセスウィンドウユニットを示す断面図。
【符号の説明】
１ プロセスウィンドウユニット、 ２ 円錐形のウィンドウ、 ４ 管状間隙、 ５ 締付リング付きコネクションねじ、 ６ シール環、 ７ 雄ねじ、８ シール環、 ９ 光学的層厚、 １０ フランジ片、 １１ ウィンドウフレーム、 １２ ねじシリンダ、 １４ 雄ねじ、 １５ プロセス空間、 １６ 継ナット、 １７ シール環、 １８ シール環
Claims (6)
- ウィンドウを保持するためのウィンドウフレームと、コア内に放射通路を備えたねじシリンダと、ウィンドウフレーム中にねじシリンダをねじ込むための雄ねじとから構成され、その際、ウィンドウフレームが相補的雌ねじならびにウィンドウとねじシリンダとの間の弾性シールを備えている、管路または容器中のプロセス混合物を分光学的に研究するためのプロセスウィンドウユニットにおいて、ウィンドウがねじシリンダから離れるにつれて円錐形に先細になるようにテーパーを備えていることを特徴する、分光学的研究のためのプロセスウィンドウユニット。
- ねじシリンダとウィンドウフレームとの間にさらにシールが備えられている、請求項１記載のプロセスウィンドウユニット。
- プロセスウィンドウユニットが締付リング付きコネクションねじによって管路または容器への結合のために適合されており、この締付リング付きコネクションねじは、管路または容器に固定されている、請求項１記載のプロセスウィンドウユニット。
- 結合が取り外し可能な結合である、請求項３記載のプロセスウィンドウユニット。
- 第２の雄ねじがねじシリンダの外径に嵌合しており、第２の雄ねじに先立って開口に入るねじシリンダ上に配置されたリングシールと一緒に管路壁または容器壁中の開口の相補的雌ねじ中に直接ねじ込むのに適している、請求項１記載のプロセスウィンドウユニット。
- 管路または容器中に互いに対向するように配置された、請求項１記載の２個のプロセスウィンドウユニットを備えた光学的プロセスウィンドウ系。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10201541A DE10201541A1 (de) | 2002-01-17 | 2002-01-17 | Wechselbares Prozessfenster |
Publications (1)
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|---|---|
| JP2004028982A true JP2004028982A (ja) | 2004-01-29 |
Family
ID=7712326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003008796A Pending JP2004028982A (ja) | 2002-01-17 | 2003-01-16 | 分光学的研究のためのプロセスウィンドウユニットおよび光学的プロセスウィンドウ系 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP1329707A3 (ja) |
| JP (1) | JP2004028982A (ja) |
| DE (1) | DE10201541A1 (ja) |
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| DE102006052209B3 (de) * | 2006-11-01 | 2007-12-27 | Loptek Glasfasertechnik Gmbh & Co. Kg | Prozessfenster für faseroptische Sonden und Messanordnung |
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2002
- 2002-01-17 DE DE10201541A patent/DE10201541A1/de not_active Withdrawn
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2003
- 2003-01-07 EP EP03000037A patent/EP1329707A3/de not_active Ceased
- 2003-01-16 JP JP2003008796A patent/JP2004028982A/ja active Pending
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